CN106964665B - 一种u形管无屑成型一体机及其工作方法 - Google Patents

一种u形管无屑成型一体机及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种U形管无屑成型一体机及其工作方法，其技术方案的要点是包括有机架，在所述机架上分别设有送料装置、用于夹紧管件的夹模装置、折弯装置、防止管件折弯时产生斜口的防斜口装置以及切料机构，所述折弯装置包括有能被带动翻转的安装板，在所述安装板上设有随安装板一同翻转以将所述管件折弯的靠模。本发明防斜口管套在铜管折弯时一直顶住铜管的管口，不让铜管管径小的那边伸长，能有效防止管口发生变形，保证了U形管的质量，芯棒插入铜管的折弯位置处，能有效防止铜管发生褶皱和变形。

Description

一种U形管无屑成型一体机及其工作方法
【技术领域】
本发明涉及一种U形管无屑成型一体机及其工作方法。
【背景技术】
管翅式换热器作为一种紧凑式换热器，在制冷行业具有广泛的应用。随着空调与制冷行业的技术发展，以及环保法规的进一步严格控制，对换热单元自身换热性能的要求更加严格，以弥补替代制冷剂性能低下。因此，换热器结构(换热管和翅片类型)以及相关换热器成形工艺是影响换热性能的重要因素，对于提高换热器的整体换热性能具有重要的意义。换热器的成形过程主要有以下三种成形工艺：管弯曲成形(形成U形管)，机械胀管成形(实现管-翅连接)，管束折弯成形(形成L型或G型换热器)。
现有的U形管弯管机及其工作方法至少有四个缺点：第一、没有防斜口装置的话，铜管折弯时，管外圈部分端部会收缩，管内圈部分端部会伸长从而导致管口变形成斜口，通常的处理方法是将变形的斜口切掉，但这样会导致材料的浪费；第二、在切除管口时会产生毛刺，就必须有处理毛刺的工序，这样将导致生产工序和生产成本的增加；第三、铜管在折弯时折弯处容易受挤压变形，通常会被压扁，导致次品率高；第四、自动化程度太低。
本发明就是基于这种情况作出的。
【发明内容】
本发明目的是克服了现有技术的不足，提供一种生产中管材不产生毛刺也不变形的U形管无屑成型一体机及其工作方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种U形管无屑成型一体机，其特征在于：包括有机架，在所述机架上分别设有送料装置、用于夹紧管件的夹模装置、折弯装置、防止管件折弯时产生斜口的防斜口装置以及切料机构，所述折弯装置包括有能被带动翻转的安装板，在所述安装板上设有随安装板一同翻转以将所述管件折弯的靠模。
如上所述的U形管无屑成型一体机，其特征在于：该一体机还包括有在所述管件折弯时插入管件起到防弯扁作用的芯棒以及芯棒驱动装置。
如上所述的U形管无屑成型一体机，其特征在于：所述防斜口装置包括有在所述管件折弯时顶住管件管口防止管口变形的防斜口管套及防斜口管套驱动装置。
如上所述的U形管无屑成型一体机，其特征在于：所述芯棒插入并穿出所述的防斜口管套。
如上所述的U形管无屑成型一体机，其特征在于：所述芯棒的伸出端插入至所述管件的折弯处，且伸出端上设有可转动地、用于防止折弯处变形的半球形头部。
如上所述的U形管无屑成型一体机，其特征在于：所述送料装置包括固定在所述机架上的丝杆、带动丝杆转动的送料电机及送料传动带、套在丝杆上随丝杆转动而运动的连接螺母、固定在连接螺母上用于夹紧所述管件的送料夹模、用于夹紧送料夹模送过来的管件的辅助送料夹模，所述送料夹模与辅助送料夹模相对设置；所述夹模装置包括有用于夹紧所述管件的拉断夹模以及驱动拉断夹模下半部分上下运动的拉断夹模驱动装置。
如上所述的U形管无屑成型一体机，其特征在于：在所述机架上固定有上弯模，在上弯模的下方设有能上下运动与上弯模一同夹紧所述管件的下弯模以及下弯模驱动装置。
如上所述的U形管无屑成型一体机，其特征在于：所述切料机构包括有将所述管件切出环形切痕的环切装置和通过顶压所述拉断夹模以拉断折弯后的管件的拉断装置，所述环切装置包括有内部穿有所述管件的空心轴，在空心轴的端部外侧设有在空心轴的带动下作圆周转动以将管件切出环形切痕的环形动刀。
如上所述的U形管无屑成型一体机，其特征在于：所述安装板上设有被所述芯棒驱动装置驱动而挤压所述靠模使靠模与所述上弯模一同夹紧所述管件的斜坡板。
一种如上所述U形管无屑成型一体机的工作方法，其特征在于包括有以下步骤：
A、管件通过送料装置送入空心轴，空心轴转动带动其上的环形动刀作圆周运动并将管件切出环形切痕，然后管件被继续往前传送；
B、管件被传送直到环形切痕到达拉断夹模与上弯模之间的空隙处，拉断夹模将管件夹紧，下弯模向上运动与上弯模一同将管件夹紧；斜坡板向上运动挤压靠模使靠模与上弯模一同夹紧管件；
C、防斜口管套驱动装置驱动防斜口管套顶住管件端口，芯棒伸入管件内；
D、安装板翻转，安装板上的靠模将管件折弯，折弯时防斜口管套保持顶住管件端口的状态；
E、管件折弯后防斜口管套从管件端口缩回，芯棒从管件内抽回，拉断装置顶压拉断夹模将管件从环形切痕处拉断；
F、拉断夹模松开管件，下弯模向下运动也松开管件，靠模在斜坡板的带动下也从管件的折弯部分松开；
G、送料装置继续送料将折弯的管件顶出到出料斗中；
H、折弯驱动电机驱动链轮反向转动将安装板转至水平位置。
与现有技术相比，本发明有如下优点：
1、本发明先将铜管切出环形切痕而不切断，再用拉断装置在环形切痕处将折弯的铜管切断，可以有效避免铜管切口毛刺的产生，减少产品的次品率，也可以减少去除毛刺的工序，从而降低生产成本。
2、本发明防斜口管套在驱动装置的驱动下在铜管折弯时会一直顶住铜管的管口，不让铜管内圈部分端部伸长，能有效防止管口发生变形，有效提高折弯后铜管质量，避免将变形的铜管管口切掉，节省了材料。
3、本发明的芯棒插入铜管的折弯位置处，能有效防止铜管在折弯处发生褶皱和变形。
4、本发明集校圆校直、送料、环切、折弯、折弯和拉断、出料为一体，兼具铜管整形和防斜口的功能，能够实现自动化生产，无人值守，生产效率高、成品质量高。
【附图说明】
图1是本发明U形管无屑成型一体机在管件折弯前的平面示意图，图中水平箭头表示管件输送方向，竖直箭头表示送料夹模向下运动夹紧管件；
图2是本发明U形管无屑成型一体机在管件折弯时的平面示意图，图中水平箭头表示管件输送方向；
图3是本发明U形管无屑成型一体机在管件折弯后的平面示意图，图中水平箭头表示管件输送方向；
图中：2为管件；3为送料夹模；4为环形切痕；7为靠模；8为芯棒；11为防斜口管套；12为半球形头部；13为拉断夹模；15为上弯模；16为下弯模；20为环形动刀；32为空隙。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明技术特征作进一步详细说明以便于所述领域技术人员能够理解。
一种U形管无屑成型一体机，如图1至图3所示，包括有机架，在所述机架上分别设有送料装置、用于夹紧管件2的夹模装置、折弯装置、防止管件2折弯时产生斜口的防斜口装置以及切料机构。所述管件2一般为铜管且为多根同时被折弯。
所述的送料装置包括固定在所述机架上的丝杆、带动丝杆转动的送料电机及送料传动带、套在丝杆上随丝杆转动而运动的连接螺母、固定在连接螺母上用于夹紧所述管件2的送料夹模、用于夹紧送料夹模送过来的管件2的辅助送料夹模，所述送料夹模与辅助送料夹模相对设置。
所述送料传动带连接所述送料电机和所述丝杆；所述送料电机设在所述丝杆的下方；所述丝杆固定在所述机架的下方；所述送料夹模连接有驱动其夹紧所述管件2的送料夹模驱动装置，所述辅助送料夹模连接有驱动其夹紧所述管件2的辅助送料夹模驱动装置。所述送料传动带优选同步带，铜管被运送到所述辅助送料夹模处并被辅助送料夹模夹紧，送料夹模松开铜管并回退然后再次送料。
所述切料机构包括有将所述管件2切出环形切痕4的环切装置和用于拉断折弯后的管件2的拉断装置；所述环切装置包括有内部穿有所述管件2的空心轴、带动空心轴转动的环切电机及环切传动带，在空心轴的端部外侧设有在空心轴的带动下作圆周转动以将管件2切出环形切痕4的环形动刀20。
在所述环切电机的输出轴上和所述空心轴上分别设有用于带动所述环切传动带运动的环切传动轮，环切传动带也优选同步带，所述空心轴为并排设置的多根，因此所述环切传动带交错绕在所述空心轴的环切传动轮上以同时带动所述环切传动轮转动，可以同时处理多根铜管，实现批量化生产。
在所述环形动刀20内部设有使环形动刀20在切割所述管件2时自转的第一轴承；即环形动刀20在作圆周运动的同时也在自转以减少摩擦力，同时还在所述空心轴的端部外侧设有使管件2被切割时受力均匀的第二轴承和第三轴承；所述第二轴承和第三轴承均匀设置在所述空心轴的外部；另外还设有用于调节所述环形动刀20进给量的动刀气缸。
所述铜管被切出环形切痕4后被继续传送，环形切痕4被传送至拉断夹模13与上弯模15之间的空隙32处。
所述夹模装置包括有用于夹紧所述管件2的拉断夹模13以及驱动拉断夹模13下半部分上下运动的拉断夹模驱动装置，在所述机架上固定有上弯模15，在上弯模15的下方设有能上下运动与上弯模15一同夹紧管件2的下弯模16以及驱动下弯模16运动的下弯模驱动装置。
所述上弯模15靠折弯装置侧设有弧形面，铜管就是沿着该弧形面被折弯，因此弧形面的半径与U形管两根管的距离相等。
所述折弯装置包括有折弯驱动电机、被折弯驱动电机带动转动的链轮、被链轮带动的翻转转臂，安装板与转臂固定连接，在所述安装板上设有随安装板一同翻转以将所述管件2折弯的靠模7，铜管被折弯略大于180度以形成U形管。
拉断夹模13、上弯模15与下弯模16夹紧的均为铜管的水平部分，靠模7往上弯模15方向运动夹紧的是铜管的待折弯部分。
所述安装板上设有被所述芯棒驱动装置驱动而挤压所述靠模7使靠模7与所述上弯模15一同夹紧所述管件2的斜坡板。芯棒驱动装置的活塞杆缩回驱动连接板向下运动进一步带动斜坡板向下滑动，斜坡板上的斜坡挤压靠模7使靠模7与上弯模15一同夹紧管件2。
该一体机还包括有插入所述管件2以在折弯时对管件2整形的芯棒装置，所述芯棒装置包括有用于插入所述管件2内以对管件2进行防皱和整形的芯棒8、固定在所述安装板上用于驱动所述芯棒8运动的芯棒驱动装置，本实施例芯棒驱动装置装有两个，设在所述安装板的底面，芯棒驱动装置的活塞杆缩回时带动芯棒8插入铜管，活塞杆伸长时带动芯棒8从铜管抽出。
所述芯棒8的伸出端插入至所述管件2的折弯处，且伸出端上设有可转动、用于防止折弯处变形的半球形头部12。半球形头部12的外径与管内径大小匹配，半球形头部12对防止铜管在折弯时被压扁起到关键作用，芯棒8的其他平直部位的作用是防止铜管在折弯时起皱。
所述防斜口装置包括有设在所述安装板上的防斜口管套驱动装置、被防斜口管套驱动装置驱动以顶住所述管件2端口防止管件2被折弯时管口变形的防斜口管套11；所述芯棒8插入并穿出所述的防斜口管套11，铜管被折弯时会变短缩回，所以防斜口管套11要在防斜口管套驱动装置的驱动下伸长，保证在铜管折弯时一直顶住管口，不让铜管内圈部分端部伸长，就能防止管口变形。
所述拉断装置包括有通过顶压所述拉断夹模13以带动所述的下弯模16和折弯装置后退从而在所述环形切痕4处将所述管件2拉断的拉断气缸，拉断气缸自身也会后退，铜管的环形切痕4位置被传送到了空隙32处。所述拉断装置将铜管在环形切痕4处拉断，因此不会产生毛刺。
上述U形管无屑成型一体机的工作方法，包括有以下步骤：
A、所述管件2进入所述的送料装置，送料夹模在送料夹模驱动装置的驱动下将管件2夹紧，送料电机驱动丝杆转动并带动连接螺母运动，从而带动固定连接在连接螺母上的送料夹模运动送料，管件2被运送到辅助送料夹模处并被辅助送料夹模夹紧，送料夹模松开管件2并回退重复送料；
B、管件2被送入空心轴，环切电机驱动环切传动轮转动进一步带动空心轴转动，环形动刀20在空心轴的带动下作圆周运动并将管件2切出环形切痕4，然后管件2被继续往前传送；
C、环形切痕4被传送至拉断夹模13与上弯模15之间的空隙32处，拉断夹模13在拉断夹模驱动装置的驱动下将管件2夹紧，下弯模16在下弯模驱动装置的驱动下也将管件2夹紧；芯棒驱动装置的活塞杆缩回通过连接板驱动斜坡板运动，斜坡板上的斜坡挤压靠模7使靠模7与上弯模15一同夹紧管件2；防斜口管套驱动装置的活塞杆伸长以驱动防斜口管套11顶住管件2端口；芯棒驱动装置的活塞杆缩回驱动芯棒8伸入管件2内；
D、折弯驱动电机驱动链轮正向转动进一步带动安装板翻转，安装板上的靠模7将管件2折弯，折弯时防斜口管套11保持顶住管件2管口的状态；
E、管件2折弯后防斜口管套11从管件2端口缩回，芯棒8从管件2内抽回，拉断气缸的活塞杆伸长顶压拉断夹模13将管件2从环形切痕4处拉断；拉断夹模13松开管件2，下弯模16向下运动也松开管件2，靠模7在斜坡板的带动下也从管件2被折弯部分松开；
F、送料装置继续送料将折弯的管件2顶出到出料斗中；
G、折弯驱动电机驱动链轮反向转动将安装板转至水平位置。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种U形管无屑成型一体机，其特征在于：包括有机架，在所述机架上分别设有送料装置、用于夹紧管件（2）的夹模装置、折弯装置、防止管件（2）折弯时产生斜口的防斜口装置以及切料机构，所述折弯装置包括有能被带动翻转的安装板，在所述安装板上设有随安装板一同翻转以将所述管件（2）向上折弯的靠模（7）；在所述机架上固定有上弯模（15），在上弯模（15）的下方设有能上下运动与上弯模（15）一同夹紧所述管件（2）的下弯模（16）以及下弯模驱动装置；该一体机还包括有在所述管件（2）折弯时插入管件（2）起到防弯扁作用的芯棒（8）以及芯棒驱动装置，所述安装板上设有被所述芯棒驱动装置驱动而挤压所述靠模（7）使靠模（7）与所述上弯模（15）一同夹紧所述管件（2）的斜坡板；所述夹模装置包括有用于夹紧所述管件（2）的拉断夹模（13）以及驱动拉断夹模（13）下半部分上下运动的拉断夹模驱动装置；所述切料机构包括有将所述管件（2）切出环形切痕（4）的环切装置和通过顶压所述拉断夹模（13）以拉断折弯后的管件（2）的拉断装置；所述环切装置包括有内部穿有所述管件（2）的空心轴，在空心轴的端部外侧设有在空心轴的带动下作圆周转动以将管件（2）切出环形切痕（4）的环形动刀（20）。
2.根据权利要求1所述的U形管无屑成型一体机，其特征在于：所述防斜口装置包括有在所述管件（2）折弯时顶住管件（2）管口防止管口变形的防斜口管套（11）及防斜口管套驱动装置。
3.根据权利要求2所述的U形管无屑成型一体机，其特征在于：所述芯棒（8）插入并穿出所述的防斜口管套（11）。
4.根据权利要求1所述的U形管无屑成型一体机，其特征在于：所述芯棒（8）的伸出端插入至所述管件（2）的折弯处，且伸出端上设有可转动地、用于防止折弯处变形的半球形头部（12）。
5.根据权利要求1至4任一项所述的U形管无屑成型一体机，其特征在于：所述送料装置包括固定在所述机架上的丝杆、带动丝杆转动的送料电机及送料传动带、套在丝杆上随丝杆转动而运动的连接螺母、固定在连接螺母上用于夹紧所述管件（2）的送料夹模、用于夹紧送料夹模送过来的管件（2）的辅助送料夹模，所述送料夹模与辅助送料夹模相对设置。
6.一种权利要求1至5任一项所述一体机的工作方法，其特征在于包括有以下步骤：
A、管件（2）通过送料装置送入空心轴，空心轴转动带动其上的环形动刀（20）作圆周运动并将管件（2）切出环形切痕（4），然后管件（2）被继续往前传送；
B、管件（2）被传送直到环形切痕（4）到达拉断夹模（13）与上弯模（15）之间的空隙（32）处，拉断夹模（13）将管件（2）夹紧，下弯模（16）向上运动与上弯模（15）一同将管件（2）夹紧；斜坡板向上运动挤压靠模（7）使靠模（7）与上弯模（15）一同夹紧管件（2）；
C、防斜口管套驱动装置驱动防斜口管套（11）顶住管件（2）端口，芯棒（8）伸入管件（2）内；
D、安装板翻转，安装板上的靠模（7）将管件（2）折弯，折弯时防斜口管套（11）保持顶住管件（2）端口的状态；
E、管件（2）折弯后防斜口管套（11）从管件（2）端口缩回，芯棒（8）从管件（2）内抽回，拉断装置顶压拉断夹模（13）将管件（2）从环形切痕（4）处拉断；
F、拉断夹模（13）松开管件（2），下弯模（16）向下运动也松开管件（2），靠模（7）在斜坡板的带动下也从管件（2）的折弯部分松开；
G、送料装置继续送料将折弯的管件（2）顶出到出料斗中；
H、折弯驱动电机驱动链轮反向转动将安装板转至水平位置。
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